江門中微子實(shí)驗(yàn)探測(cè)器主體今日建成擁有世界最大單體有機(jī)玻璃結(jié)構(gòu)11月20日,記者從中國科學(xué)院高能物理研究所了解到,江門中微子實(shí)驗(yàn)探測(cè)器主體已于今日建成。這一標(biāo)志性成就預(yù)示著該項(xiàng)目即將進(jìn)入下一階段——超純水與液體閃爍體的灌裝,并預(yù)計(jì)于2025年8月正式運(yùn)行取數(shù)。
△10月9日拍攝的建設(shè)中的江門中微子實(shí)驗(yàn)中心探測(cè)器(拼接照片)。來源:新華社
中微子,作為構(gòu)成物質(zhì)世界的基本粒子之一,不僅是宇宙中最古老、數(shù)量最多的物質(zhì)粒子,還因質(zhì)量極輕、運(yùn)動(dòng)速度接近光速且?guī)缀醪慌c任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而極具神秘色彩,從1956年人類發(fā)現(xiàn)中微子以來,對(duì)中微子的探索與研究從未停止,然而由于中微子極難探測(cè),使其至今還有很多未解之謎。為了深入探索中微子的奧秘,江門中微子實(shí)驗(yàn)于2013年立項(xiàng),2015年正式開工建設(shè)。該實(shí)驗(yàn)以測(cè)量中微子質(zhì)量順序?yàn)槭滓茖W(xué)目標(biāo),并同步進(jìn)行超新星中微子、地球中微子、太陽中微子、大氣中微子、質(zhì)子衰變等多項(xiàng)重大前沿交叉研究。江門中微子實(shí)驗(yàn)的核心探測(cè)設(shè)備是一個(gè)位于地下700米的巨型液體閃爍體探測(cè)器。該探測(cè)器被安置在地下實(shí)驗(yàn)大廳內(nèi)一個(gè)深達(dá)44米的池子中央。其主體結(jié)構(gòu)為一個(gè)直徑41.1米的不銹鋼網(wǎng)殼,這一堅(jiān)固的支撐結(jié)構(gòu)能夠承載直徑35.4米的有機(jī)玻璃球、2萬噸液體閃爍體、以及數(shù)以萬計(jì)的光電倍增管、電纜、防磁線圈、隔光板等關(guān)鍵探測(cè)器部件。尤為值得一提的是,江門中微子實(shí)驗(yàn)探測(cè)器主體采用了世界上最大的單體有機(jī)玻璃結(jié)構(gòu),共計(jì)263塊、每塊厚度達(dá)120毫米的有機(jī)玻璃拼接而成。這種“薄如蛋殼”的玻璃球不僅擁有出色的抗拉扯和抗撞擊性能,還能在內(nèi)外不同壓強(qiáng)的液體環(huán)境中保持穩(wěn)定,滿足未來30年的使用需求。待所有安裝任務(wù)完成后,科研人員將在有機(jī)玻璃球內(nèi)注入特制的液體閃爍體,并在放置探測(cè)器的池中注入超純水,直至將整個(gè)探測(cè)器完全淹沒。中國科學(xué)院高能物理研究所所長(zhǎng)、江門中微子實(shí)驗(yàn)首席科學(xué)家王貽芳表示:“通過江門中微子實(shí)驗(yàn)這一大科學(xué)裝置來認(rèn)識(shí)、研究中微子,對(duì)于粒子物理、天體物理、宇宙學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域具有深遠(yuǎn)的意義。同時(shí),在建設(shè)過程中,我們也在國產(chǎn)新型光電倍增管研制、高性能液體閃爍體研制、超大型高精度探測(cè)器設(shè)計(jì)制造、超大跨度實(shí)驗(yàn)洞室等一系列前沿技術(shù)領(lǐng)域取得了實(shí)質(zhì)性突破,充分展現(xiàn)了大科學(xué)計(jì)劃對(duì)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的強(qiáng)大拉動(dòng)作用?!?/section>
此外,江門中微子實(shí)驗(yàn)正日益成為國際科研合作的新典范。王貽芳透露,該項(xiàng)目已吸引來自17個(gè)國家和地區(qū)、74個(gè)研究機(jī)構(gòu)的750位科研人員積極參與。通過經(jīng)費(fèi)投入分擔(dān)、技術(shù)共同研發(fā)、科研成果共享的方式,江門中微子實(shí)驗(yàn)正有力推動(dòng)全球中微子研究領(lǐng)域的共同進(jìn)步與發(fā)展。